鐵路工程抗震設計規範報批稿

2023-02-07 15:45:05 字數 4544 閱讀 2816

1 總則

1.0.1 為貫徹《中華人民共和國防震減災法》,統一鐵路工程抗震設計標準,滿足鐵路工程抗震的效能要求,特制定本規範。

1.0.2 本規範適用於設防烈度為6度、7度、8度、9度地區的新建、改建標準軌距客貨共線鐵路工程的線路、路基、擋土牆、橋梁、隧道等工程的抗震設計。

客運專線鐵路的抗震設計可參照本規範執行。

設防烈度大於9度的地區或有特殊抗震要求的工程及新型結構,其抗震設計應作專門研究。

1.0.3 抗震設防烈度應採用《中國**動引數區劃圖》(gb 18306-2001)附錄d規定的**基本烈度值。

1.0.4 一般情況下,抗震設計可按《中國**動引數區劃圖》(gb 18306-2001)規定的**動引數執行。

對做過專門**研究的地區,可按批准的設計**動引數或抗震設防烈度進行抗震設計。

對特別重要的鐵路工程,其場地所在位置應進行**安全性評價。

1.0.5 鐵路工程應按多遇**、設計**、罕遇**三個水準進行抗震設計。

1.0.6 鐵路工程抗震設計除應符合本規範外,尚應符合國家現行有關標準、規範的要求。

2 術語和符號

2.1 術語

2.1.1 抗震設計 seismic design

抗禦**災害的工程設計,包括抗震驗算及抗震措施。

2.1.2 抗震設防烈度 seismic fortification intensity

按國家規定的許可權批准作為乙個地區抗震設防依據的**烈度。

2.1.3 **動峰值加速度 seismic peak ground acceleration

與**動加速度反應譜最大值相應的水平加速度。

2.1.4 多遇** low-level earthquake

**重現期為50年的**動。

2.1.5 設計** design earthquake

**重現期為475年的**動。

2.1.6 罕遇** high-level earthquake

**重現期為2023年的**動。

2.1.7 **動反應譜特徵週期 characteristic period of the seismic

response spectrum

**動加速度反應譜曲線開始下降點的週期。

2.1.8 隔震技術 isolation technology

在結構某些部位採用特殊元件改變結構的振動特性及耗能機制,減小**時結構產生的**力。

2.1.9 延性設計 ductility design

利用結構本身的非線性變形能力,消耗**能量,進行結構抗震設計

2.1.10 抗震措施 seismic fortification measures

**作用計算和抗力計算以外的抗震設計內容,包括抗震構造措施。

2.1.11 場地 site

工程所在地,具有相似的反應譜特徵。

2.2 符號

2.2.1 **動引數

tg—場地的特徵週期

ag—設計**動峰值加速度

α—水平**基本加速度

2.2.2 作用和作用效應

m0—橋墩基頂截面彎矩

mmax—橋墩在罕遇**下線性響應的最大彎矩

fiwe—作用於水中橋墩i點處單位墩高的水平**動水壓力

v0—橋墩基頂截面剪力

ra—橋梁支座的反力

2.2.3 計算係數

—水平**作用修正係數

—水平**作用沿高度的增大係數

kc—抗滑動穩定係數

k0—抗傾覆穩定係數

β—動力係數(加速度反應譜放大係數)

f —滑動摩擦係數

ψ—地基土容許承載力的修正係數

ψl—液化土的力學指標的折減係數

2.2.4 幾何引數

dw—地下水的埋深

ds—標準貫入或靜力觸探試驗點的深度

du—液化土層上覆蓋非液化土層的厚度

h—基礎置於地面或一般沖刷線以下的深度

hw—橋墩處常水位至基礎頂面的高度

ρ—基礎底面計算方向的核心半徑

i0—換算截面的慣性矩

2.2.5 材料指標

c0—相應於基底處地基土的豎向地基係數

e—材料的彈性模量

m—土的地基係數的比例係數

ip—黏性土的塑性指數

γ—材料的重力密度

vsm—土層等效剪下波速

—土的內摩擦角

—土的綜合內摩擦角

δ—擋土牆牆背或橋台臺背與填土之間的摩擦角

2.2.6 其它

n—實測標準貫入鎚擊數

ncr—液化臨界標準貫入鎚擊數

n0—當ds=3m,dw和du=2m,α4=1時土層的液化臨界標準貫入

鎚擊數 fi—液化土的抗液化指數

t—結構的自振週期

mb—橋墩墩頂處的計算質量

md—橋墩墩頂樑體計算質量

g—重力加速度

3 抗震設計的基本要求

3.0.1 按本規範進行抗震設計的鐵路工程,應達到以下抗震效能標準:

標準ⅰ:**後不損壞或輕微損壞,能夠保持其正常使用功能;

標準ⅱ:**後可能損壞,經修補,短期內能恢復其正常使用功能;

標準ⅲ:**後可能產生較大破壞,但不出現整體倒塌,經搶修後可限速通車。

3.0.2 鐵路工程所在地區可能遭受的**影響程度,用設計**動峰值加速度和**動反應譜特徵週期(或抗震設防烈度)表述。

抗震設防烈度和設計**動峰值加速度值(ag)的對應關係見表3.0.2。

表3.0.2 抗震設防烈度和設計**動峰值加速度值(ag)對應表

注:表中g為重力加速度

3.0.3 鐵路工程構築物的設防目標及分析方法應符合表3.0.3的規定。

表3.0.3 鐵路工程構築物設防目標及分析方法

設防烈度為7、8、9度地區的鐵路構築物,除按表3.0.3進行抗震驗算外,尚應按工程所在地區評定的抗震設防烈度採取抗震措施。

位於設防烈度6度地區、場地類別為ⅲ、ⅳ類的重要橋梁,應按7度區採取防止落梁措施。其它橋梁、路基及隧道工程可不進行抗震設防。

3.0.4 驗算鐵路工程的抗震強度、變形、穩定性時,一般只計水平向**的作用。

3.0.5 鐵路工程的抗震設計方案,應符合下列原則:

1 線路應選擇在設防烈度較低和對抗震有利的地段通過;

2 構築物體形簡單、受力明確、自重輕、剛度和質量勻稱、重心低;

3 採用有利於提高結構整體性的連線方式。

4 條件允許時,可採用隔震、耗能裝置,減小構築物的**反應。

5 採用技術先進、經濟合理、便於修復加固的抗震措施。

6 採用對抗震有利的延性結構或材料。

7 對非岩石地基,尤其是砂土液化地區,應特別注意基礎的加深與加強。

3.0.6 跨越鐵路的跨線橋、天橋、立交明洞、渡槽等構築物,應按不低於該處鐵路工程的抗震設防標準進行抗震設計。

4 場地和地基

4.0.1 評定場地土和場地分類應符合下列規定:

1 場地土型別劃分如表4.0.1-1。

表4.0.1-1 場地土型別劃分

2 場地類別劃分

1)場地計算深度內為單一土層時,場地類別與場地土型別一致。

2)場地計算深度內存在多層的場地土時,場地類別應取平均剪下波速vsm值,並符合表4.0.1-2規定。平均剪下波速vsm值應按下式計算:

4.0.1)

式中—計算深度內的土層平均剪下波速(m/s);

h—計算深度(m),應取地面或一般沖刷線以下25m,並不得小於基礎底面以下10m;

—計算深度內第i土層的厚度(m);

—第i土層的剪下波速(m/s);

—計算深度內土層數。

表4.0.1-2 場地類別

3)跨度32m及以下的簡支梁橋,當無土層剪下波速實測資料時,可根據岩土名稱和性狀,按本規範附錄a選用。

4.0.2 飽和砂土和飽和粉土屬可液化土層。當地基中存在可液化土層時應按本規範附錄b進行液化判定。

4.0.3 可液化土層符合下列條件之一時,可不考慮液化的影響,並不再進行液化判定。

1 地質年代屬於上更新統及其以前年代的飽和砂土、粉土。

2 土中採用六偏磷酸鈉作分散劑的測定方法測得的黏粒含量百分比pc,當設防烈度為7度時應大於10;為8度時應大於13;為9度時應大於16。

3 基礎埋置深度不超過2m的天然地基,應符合圖4.0.3的要求。

(a)砂土b)粉土

圖4.0.3 利用du和dw的液化初判圖

圖中:du-為第一層液化土頂面至地面或一般沖刷線之間所有上覆非液化土層厚度,不包括軟土、砂土與碎石土的厚度;

dw-為常地下水位埋深。

4.0.4 驗算基礎的地基抗震強度時,地基土的容許承載力可按下式計算:

4.0.4)

式中[σe]—地基土抗震容許承載力;

[σ]—地基土容許承載力;

—地基土容許承載力修正係數,按表4.0.4採用。

柱樁的地基容許承載力的修正係數可取1.5;摩擦樁的地基容許承載力的修正係數根據土的性質可取1.2~1.4。

表4.0.4 地基土容許承載力的修正系數值

注:1.軟質岩是指飽和單軸極限抗壓強度為15~30mpa的岩石;

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